新材料技術(shù)應(yīng)用可以從智能手機(jī)的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的設(shè)備，而且其阻值，延伸性，彎曲性均優(yōu)于ITO薄膜。雖然，新材料技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)無法全面取代ITO薄膜，但是新材料技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢，而且從市場反應(yīng)上來看，應(yīng)用新材料技術(shù)生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品所占的比重在逐年提高。目前，石墨烯扔處于研發(fā)階段，距離量產(chǎn)還有很遠(yuǎn)的距離。納米碳管工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)尚未完善，其制成的薄膜產(chǎn)品導(dǎo)電性還不能達(dá)到普通ITO薄膜的水平。因而，從技術(shù)發(fā)展與市場應(yīng)用綜合評價(jià)，金屬網(wǎng)格與納米銀線技術(shù)將是近期新興觸控技術(shù)的兩大主角。

金屬網(wǎng)格（Metal Mesh）技術(shù)利用銀，銅等金屬材料或者氧化物等易于得到且價(jià)格低廉的原料，在PET等塑膠薄膜上壓制所形成的導(dǎo)電金屬網(wǎng)格圖案。其理論的最低電阻值可達(dá)到0.1歐姆/平方英寸，而且就有良好的電磁干擾屏蔽效果。但是受限于印刷制作的工藝水平，其所制得的觸控感測器圖樣的金屬線寬較粗，通常大于5um，這樣會(huì)導(dǎo)致在高像素下（通常大于200ppi）莫瑞干涉波紋非常明顯。莫瑞干涉指數(shù)碼產(chǎn)品顯示屏中像素，光學(xué)膜片以及觸控導(dǎo)電的金屬圖案，在水平和垂直方向上，規(guī)則對齊的像素和物體的精細(xì)規(guī)則圖案重疊式稍有偏差，則會(huì)出現(xiàn)的干擾波紋圖案。由于莫瑞干涉的存在，金屬網(wǎng)格技術(shù)制成的薄膜產(chǎn)品不適用在高分辨率智能手機(jī)，平板電腦等高分辨率的產(chǎn)品上，僅僅適用于觀測距離較遠(yuǎn)的顯示器屏幕，例如臺(tái)式一體機(jī)器，筆記本電腦，智能電視等。

如果薄膜中金屬網(wǎng)格圖樣的線寬能夠大幅度下降，則能有效的降低金屬網(wǎng)格技術(shù)中的莫瑞干涉的問題，特別是如果金屬網(wǎng)格圖樣的線寬下降到1um左右，則該技術(shù)制成的薄膜同樣可以搭載在高分辨率的智能設(shè)備上。目前韓國三星公司利用微細(xì)線寬和圖樣化（Patterning）技術(shù)，將金屬網(wǎng)格圖樣的線寬由原來的5um~6um，縮減到3um左右。然而，欲將線寬大幅縮減并非易事，傳統(tǒng)的壓制印刷工藝無法滿足要求，需要采用黃光制程工藝，制作成本會(huì)大幅增加，而且會(huì)浪費(fèi)原材料；過細(xì)的金屬線寬易在外力擠壓時(shí)斷裂；網(wǎng)格的阻值升高，對下游的控制IC芯片提出更高的靈敏度要求。因此，目前金屬網(wǎng)格技術(shù)如何在降低成本的同時(shí)，滿足多場景的下游應(yīng)用是一個(gè)難點(diǎn)，還需整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步發(fā)展完善才行。

納米銀線（SNW，silvernano wire）技術(shù)，是將納米銀線墨水材料涂抹在塑膠或者玻璃基板上，然后利用鐳射光刻技術(shù)，刻畫制成具有納米級別銀線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)圖案的透明的導(dǎo)電薄膜。由于其特殊的制成物理機(jī)制，納米銀線的線寬的直徑非常小，約為50nm，遠(yuǎn)小于1um，因而不存在莫瑞干涉的問題，可以應(yīng)用在各種尺寸的顯示屏幕上。另外，由于線寬較小，銀線技術(shù)制成的導(dǎo)電薄膜相比于金屬網(wǎng)格技術(shù)制成的薄膜可以達(dá)到更高的透光率，例如3M公司采用微印壓法制成的薄膜產(chǎn)品可以達(dá)到89%透光率。再次，納米銀線薄膜相比于金屬網(wǎng)格薄膜具有較小的彎曲半徑，且在彎曲時(shí)電阻變化率較小，應(yīng)用在具有曲面顯示的設(shè)備，例如智能手表，手環(huán)等上的時(shí)候，更具有優(yōu)勢。

在薄膜上，金屬網(wǎng)格中可以反射可見光的金屬線總體面積不大；而納米銀線并非是網(wǎng)格狀而是呈現(xiàn)不規(guī)則的分布，沾滿整個(gè)玻璃基板表面。相比較而言，納米銀線薄膜會(huì)有更嚴(yán)重的漫反射，既霧度（Haze）問題。屏幕的霧度問題會(huì)導(dǎo)致在室外場景光線照射的情況下，屏幕反射光強(qiáng)烈，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使得用戶看不清屏幕。但是可以采用一些技術(shù)手段降低光漫射，解決霧度問題。例如日產(chǎn)化工公司開發(fā)出了在納米銀線薄膜上涂布可降低霧度的高折射率材料，有效將霧度值降低。另外，黑化納米銀線表面、減少反光強(qiáng)度、粗糙化納米銀線的表面等技術(shù)，也可以有效改善霧度的問題。

金屬網(wǎng)格技術(shù)因?yàn)椴捎闷胀ǖ你y，銅等金屬材料或者氧化物等作為原始材料采用傳統(tǒng)的印壓法制作薄膜面板，其原材料和制作成本都很低，但是這樣的產(chǎn)品卻有不可克服的莫瑞干涉問題，應(yīng)用受到限制。如果要降低金屬網(wǎng)格中金屬的線寬，需要更改制成工藝，成本會(huì)隨之增加，而且會(huì)有易斷線等問題。相比較金屬網(wǎng)格技術(shù)，納米銀線技術(shù)采用的是成型的納米銀線墨水材料，這些納米銀線供應(yīng)材料掌握在少數(shù)例如Cambrios Technologies公司手上，原材料的成本較高一些，但是制成工藝簡單，采用印刷制程快速生產(chǎn)大面積的觸控面板，整體的成本并不高，隨著大規(guī)模的生產(chǎn)，成本會(huì)進(jìn)一步的降低。

因此，綜合比較，納米銀線技術(shù)比金屬網(wǎng)格技術(shù)更有優(yōu)勢。就目前市場而言，也已經(jīng)分化出兩大技術(shù)陣營。其中納米銀線陣營中，臺(tái)灣面板供應(yīng)商TPK公司是主打納米銀線技術(shù)的廠商，并且結(jié)合上游的納米銀線材料供應(yīng)商Cambrios Technologies公司，以及生產(chǎn)工藝公司日本寫真成立一家子公司，專注于拓展納米銀線技術(shù)的研發(fā)，應(yīng)用和制造。TPK公司預(yù)計(jì)在2014第二季度實(shí)現(xiàn)納米銀線薄膜的量產(chǎn)出貨。

金屬網(wǎng)格技術(shù)陣營則加入的公司較多，例如蘇大維格和歐菲光，韓國三星等都由參與研發(fā)和制造。但是相比較于金屬網(wǎng)格陣營，納米銀線陣營的各個(gè)公司都在也內(nèi)屬于龍頭企業(yè)，業(yè)務(wù)專業(yè)能力強(qiáng)，上中下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合緊密。

此外，據(jù)媒體報(bào)道，蘋果（Apple）公司吸引大家關(guān)注的明星產(chǎn)品iWatch將采用TPK公司的納米銀線薄膜技術(shù)，證明了納米銀線產(chǎn)品確實(shí)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性。

日本大阪大學(xué)在2011年就有銀納米線透明電極的應(yīng)用展示。大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)化研究所的菅沼研究室開發(fā)出了可在類似于PET的低耐熱性塑料基板上形成透明電極的技術(shù)，并在”Printable Electronics 2011”（2011年2月16～18日，東京有明國際會(huì)展中心，與“nano tech 2011國際納米科技綜合展暨技術(shù)會(huì)議”同時(shí)舉行）上進(jìn)行了展示。大阪大學(xué)已經(jīng)確認(rèn)，該技術(shù)可確保與原來相同的透明性和導(dǎo)電性，即使彎折也不會(huì)出現(xiàn)電阻上升等問題。目標(biāo)是應(yīng)用于有機(jī)EL照明展品以及有機(jī)太陽能電池等柔性元件專用的透明電極中。

大阪大學(xué)開發(fā)出了采用銀納米線、但可省去燒結(jié)工序的技術(shù)。具體方法是，清洗分散在PVP中的銀納米線，將銀納米線上附著的PVP量減至最低。由此，可省去在涂布后蒸發(fā)PVP的燒結(jié)工序。涂布后只實(shí)施沖壓工序便實(shí)現(xiàn)了希望的透明性和低電阻。關(guān)于清洗工序，大阪大學(xué)稱已對其進(jìn)行了優(yōu)化，不過未公布詳情。

近期，固體所研究人員在制備超高長徑比銀納米線方面發(fā)現(xiàn)了一種簡易的新方法，并在所獲得高品質(zhì)銀納米線材料的基礎(chǔ)上，制備了性能光/電性能優(yōu)異的透明導(dǎo)電薄膜，并將其應(yīng)用于透明加熱器，成功實(shí)現(xiàn)了加熱器加熱溫度、響應(yīng)時(shí)間等性能的調(diào)控。銀納米線作為新型透明導(dǎo)電薄膜材料而被廣泛研究。然而，銀納米線結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控難度較大，特別是高端電子器件如觸摸屏等應(yīng)用需要直徑小于40納米、長徑比大于800的銀納米線，對這類銀納米線的制備極具挑戰(zhàn)性。而高品質(zhì)銀納米線及透明導(dǎo)電薄膜，可以滿足觸控設(shè)備及透明加熱器等的快速響應(yīng)的需求。

固體所葉長輝研究員課題組研究生冉云霞等克服了單一鏈長PVP表面活性劑不利于調(diào)控銀納米線直徑及長徑比的困難，通過利用混合鏈長PVP作為表面活性劑，在常壓、較低溫度下即可極大地減小銀納米線的直徑，最終獲得了直徑~25nm，長徑比>1000的銀納米線。利用這種超細(xì)及超大長徑比的銀納米線制備了具有優(yōu)異光/電性能的透明導(dǎo)電薄膜，為替代傳統(tǒng)ITO實(shí)現(xiàn)新一代柔性光電器件提供了可能。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在RSC出版商的《化學(xué)通訊》雜志上（Chem.Commu 2014, 50, 14877-14880），并申請了一項(xiàng)國家發(fā)明專利（201410453758.0）。在制備了性能優(yōu)異的銀納米線透明導(dǎo)電薄膜基礎(chǔ)之上，該課題組季書林博士等制作了快速響應(yīng)的透明加熱器，并實(shí)現(xiàn)了1分鐘之內(nèi)的快速、均勻加熱。研究發(fā)現(xiàn)透明加熱器電阻溫度系數(shù)對熱響應(yīng)時(shí)間和熱交換系數(shù)有重要影響。獲得的快速響應(yīng)透明加熱器，可應(yīng)用于除霧玻璃、傳感器或者熱致變色基底。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Wiley出版商的《Small》雜志上（Small 2014, 10, 4951），并申請了一項(xiàng)國家發(fā)明專利（201410206950.X）。

]]>